工程力学专业课程设计论文

摘要：根据我校建筑环境与设备工程专业的特点，对本专业课程体系的改革以及课堂教学和实践教学方法进行探讨。指出原有专业课程设计体系中存在的问题以及围绕该问题采取的一系列改革措施，并在此基础上提出了多种教学手段相融合的教学方法，以供热、通风类课程为例，对该教学方法进行了设计和探讨，同时指出具体实施过程中需要解决的问题。下面是小编为大家整理的《工程力学专业课程设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

工程力学专业课程设计论文 篇1：

“工程力学”课程建设的创新实践

[摘 要] “工程力学”课程是西南交通大学众多专业的一门专业基础课。針对“工程力学”课程的建设目标，紧跟高等教育的发展形势，强化改革举措，结合“工程力学”课程特点开发了一系列教学资源，包括视频教程、电子教案、数字课程、在线课程和数字化教材等。同时，通过“线上+线下”的紧密联动，实施探究式、启发式、关联式教学法和课程思政，扎实推进了“工程力学”的课程建设，并取得了一定的实效。

[关键词] 一流课程;工程力学;慕课;数字化;课程思政

[基金项目] 2020年度中国高等教育学会教学研究分会中国高校“金课”建设推进平台计划课题“基于在线开放课程群的基础力学金课建设模式研究与实践”（JKJH201902）;2020年度教育部第二批新工科研究与实践项目“新工科人才学习质量提升路径的探索与实践”（E-GCJY20200814）

[作者简介] 沈火明（1968—），男，江苏苏州人，博士，西南交通大学力学与工程学院教授，博士生导师，主要从事力学研究。

“工程力学”课程是西南交通大学地质工程、交通工程、环境工程、工程管理、安全工程、生物医学工程等专业的一门专业基础课。通过本课程的学习，主要是使学生掌握静力学和材料力学的基本概念，掌握如何进行物体受力分析和求解物体的平衡问题，掌握构件的强度、刚度和稳定性的计算方法，并能够解决简单超静定力学问题，完成低碳钢、铸铁拉伸与压缩时的力学性能实验和纯弯曲实验，为学习后续相关课程打下坚实的基础。通过本课程的学习，培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决工程实际问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行主动学习、自主学习的能力，逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政，以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生。同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。

经过团队二十多年的努力，“工程力学”课程的建设取得了丰硕成果，先后被评为国家级精品课程、国家级精品资源共享课程、国家级精品在线开放课程（线上一流课程）。课程教学团队被评审为国家级教学团队，相关教学成果于2018年获国家级教学成果二等奖。2019年“工程力学”课程被评审为四川省首批课程思政示范课程，2020年被评审为国家级线上线下混合式一流课程。

一、课程的基本情况

我校自1980年起开始在部分工科专业开设“工程力学”课程，教学为48～64学时，主要内容包括：静力学基础，以及材料的拉伸与压缩、扭转、弯曲、应力状态与强度理论、压杆稳定等，专业包括：交通工程专业、电气工程专业、运输工程专业等。1987年，课程组教师编写出版了《工程力学》一书（奚绍中、邱秉权主编），并为许多学校所选用。期间，学校一批知名教授执教“工程力学”课程，如知名工程专家奚绍中教授。

2000年后，我国高等教育进入大发展阶段，学校也创办了不少新专业，如环境工程、测控技术与仪器、工程管理、载运工具、安全工程、生物医学工程等，这些专业都开设了“工程力学”课程。同时，根据本课程建设的特点和不同专业教学内容、教学学时的实际情况，为培养具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才，本课程对课程体系、教学内容、教学方法及手段等进行了全面改革，并取得了不少成果。2004年，西南交通大学出版社、电子出版物数据中心联合出版了《工程力学（1）（2）（3）》视频教程，该教程于2006年获四川省第十一届优秀电教科研成果二等奖。在《工程力学》教材的基础上，于2004年8月由高等教育出版社出版了教育科学“十五”国家规划课题研究成果《工程力学教程》，2006年《工程力学教程》被列为“十一五”国家级规划教材，2007年由高等教育出版社出版《工程力学电子教案》，2011年《工程力学教程》被评为“十二五”国家级规划教材，2016年修订出版了第3版，2019年修订并增加数字化资源后出版了数字化教材（第4版）[1]。期间，建设了“工程力学”慕课，慕课于2013年在EWANT平台上线，2014年在爱课程网中国大学MOOC平台上线，2018年5月由高等教育出版社出版了“工程力学”数字课程。十多年来，课程教学团队不断扩大，不少教师来自海外名校，师资的年龄结构、学缘结构得到了优化，学历结构、职称结构合理，为课程建设的持续创新和一流课程建设奠定了扎实的基础。

二、课程建设实践

针对课程建设目标，“工程力学”课程教学团队紧跟高等教育的发展形势，强化教学改革举措，扎实推进“课程革命”和“金课”建设[2，3]。课程教学改革的具体举措和取得的实效主要有以下几方面。

1.加强队伍建设，不断提升教学团队的教学创新和教学研究能力。工程力学教学团队为国家级教学团队，课程负责人按“双带头”要求配置，也是“万人计划”的国家教学名师，具有较高的政治素养、学术水平和教学水平，不断带领课程团队进行课程创新，12名主要教学团队成员中具有博士学历的占83%，学缘结构占比75%，三分之一来自海外名校;团队核心成员全部承担了各类教育教学改革项目，教师在实战和教学试点中提升课程建设水平;组织和鼓励教师参加各类教学研讨会和教学沙龙，了解课程建设前沿，推进课程建设创新。

2.更新教育教学理念，明确课程建设目标。课程目标：确立“以学生为中心”的教育教学理念;讲授“工程力学”课程的基本知识;培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决实际工程问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行自主学习的能力，并逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政，以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生，同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。

3.完善课程体系，加强工程实际，紧跟学科前沿，创新教学内容，拓展课程深度。课程模块由必学模块和选学模块组成，针对不同学时的课程进行组合，明确学习要求。对接工程实际，开发“力学与工程”系列PPT，供教师选讲，供学生选学，如“力学与桥梁工程”“力学与高速铁路”“力学与水利工程”等。紧跟学科前沿和最新建造技术，拓展课程深度。补充数值计算和仿真分析的内容，与传统理论分析的内容进行比较，加深学生对课程基本理论和科学计算的认识。增加应用性例题和习题，提高学生的建模能力和解决实际问题的能力。

4.利用信息技术，结合课程特点，开发了一系列数字化教学资源。数字化教学资源主要包括：视频教程、电子教案、数字课程、数字化教材和数字化指导书（均已出版）。同时，教学团队建设了国家精品课程、国家精品资源共享课程和国家精品在线开放课程等。上述工作突出了课程建设的持续创新，所开发的课程资源也已成为“工程力学”一流课程建设的重要组成部分，为接下来的课程改革和发展奠定了基础。

5.加强实验与实践性环节建设，全面提高学生的综合素质和创新能力，突出了课程的“高阶性”。在材料拉压力学性能、纯弯曲两个基本实验的基础上，设计和研制了一系列设计型、创新型和综合型实验（如钢结构网架模型、桁架桥模型等），以提升学生的动手能力和创新实践能力。部分创新型、综合型实验作为实验室开放项目，列入学校重点实验室开放指南，供学生用于科创训练。同时，要求学生在本课程结束后根据知识的掌握情况、体会和实际应用，撰写小论文;在课程期末考试时，设置与实际工程结构相结合的应用型考题。通过推动上述工作突出课程的“高阶性”。

6.加强教材建设，不断完善体系、更新内容。自《工程力学教程》2004年在高等教育出版社出版以来，结合教学科研成果及教学资源，不断缩短教材的修订周期，将新知识、新技术、新成果编入教材，注重教材内容，做到在传授知识的同时，传授获取知识和创造知识的方法。同时，通过建设丰富的课程数字资源，优化课程体系、教材体系，打造数字化教材《工程力学教程》第4版。数字化教材既链接了数字课程网站，推动了课程线上线下的融合，提升了课程的教学质量，又以二维码的形式链接了数值计算、仿真分析内容，加强了学生对科学计算的认识，激发学习兴趣，增强学习动力。教材建设的持续创新，使教材的影响力逐渐扩大，目前已被近200所高校所选用，发行23万册，教材示范辐射作用好。

在教材、慕课建设的基础上，出版了数字课程。数字课程资源丰富，包括教学课件、重点难点讲解视频、应用案例、重点例题或习题讲解视频、试题库、拓展阅读材料、课程思政素材、工程力学虚拟实验等。数字课程平台具有公告、答疑、讨论、成绩评定和教学档案管理等功能。教师通过数字课程系统平台、电子课本、优质资源等功能应用，轻松高效地打造了完美课件，而学生则通过寓教于乐的交互式多媒体书，快乐预习所学内容。课中，师生通过数字课程实时互动，通过随堂测试和实时统计，教师准确掌握了学生的学习情况，学生也在第一时间找到了自己的知识薄弱点。课后，通过数字课程系统中的作业布置与练习，教师轻松地进行教学管理，学生及时巩固学习成果。

7.探索多元多样化的教育教学方法。强化课堂设计，将现代信息技术与教育教学深度融合，创新课堂教学模式，探索线上一流课程和线上线下混合式一流课程模式。鼓励线下教学体现自主、合作、探究式等教学理念，推进小班化改革，进行课程思政建设。而在线上，综合运用课件、视频、应用案例、重点例题或习题讲解视频、拓展阅读材料、教学动画、虚拟实验演示等，为学生在网上学习打造全新的学习环境，学生答题、作业批改、评讲、错误跟踪、网上讨论和作业管理等环节已全程实现了网络化。多元化的教学方式、方法体现了课程的“创新性”。

对于48学时的“工程力学”，线上线下混合式教学课时设计为线下36学时、线上12学时。同时，为了保证教学质量，期末考试试卷实施委托出题，出题高校为“985”“211”高校，并在考试试题中设置非标准答案试题，培养学生的综合能力。

8.重塑课程评價新机制。以探究式、启发式、关联式的教授为主，充分考虑开发学生的潜能，以线上开放课程或数字课程为载体，聚焦传统教学模式的改革和优化，找准课程质量保证的着力点，实现了以“结果评价为主”向“过程与结果评价相结合”的转变。过程评价的占比从原先的30%调整为40%，其中线上学习10%、作业10%、中期考试10%、实验10%。过程评价占比的提高增加了学生学习的“挑战度”。

9.加强课程思政建设。“工程力学”作为专业基础课程，具有传授知识、培养能力，以及进行思想政治教育的双重功能，承担着培养大学生世界观、价值观、人生观的职责。2018年起，“工程力学”课程全面开展课程思政建设，对课程思政建设继续一体化设计，包括课程大纲、教材建设、教学设计、课堂教学、实验教学、环境建设等，不断去挖掘课程的思政元素，构建协同育人的教学合力，使学生从课程中汲取智慧，坚定理想信念，培养人格，掌握科学观和方法论[4]。

课堂教学是思政教育的主渠道，也是课程思政的主要途径。“工程力学”的课堂育人功效主要通过以下途径来实施：（1）课间播放力学知识解决工程问题的纪录片或动画片，潜移默化地激发学生的科学兴趣，激发其学习动力。（2）结合课程知识点，讲述科学家的贡献，如讲授胡克定律时，不光介绍胡克在力学方面的成就，还介绍他在机械制造、城市设计和建筑方面的重要贡献，同时向学生强调，不仅要学好课程和专业知识，而且应注重综合能力的培养。（3）结合课程知识点，讲述学科前沿，如在讲授摩擦时，拓展到摩擦学学科，介绍摩擦学研究前沿及我校的摩擦学研究团队和学科研究水平，激发学生的时代使命感和责任感，学好专业本领和技能，志存高远，将来为本学科建设贡献力量。（4）讲授课程时，不仅注重知识点的讲授，而且通过力学知识点间的思维导图，启发和培养学生的逻辑思维能力和融会贯通的能力。（5）加强课堂提问、讨论等师生互动环节，提高学生学习的积极性和主动性。如在讨论平面静定桁架内力计算时，讲到桁架应用时列举钱塘江大桥，通过讲述故事的形式，让学生更好地理解爱国、励志、求真、力行。同时，通过强化师生互动，让学生更加细致地考虑问题，提升教学效果。

三、課程建设思考

1.将“工程力学”在线开放课程和数字课程资源面向高校和社会开放，在线开放课程每学年开课一期，每四年更新课程重点教学视频资源和其他配套教学资源，每次课程资源更新及完善量超过四分之一，且逐步做到网络资源与现行课程教学同步，并根据课程教学内容及学时的变化进行完善，确保内容充实，让学生想用，且易用、好用。

2.充分利用多媒体信息技术和计算机网络技术，提高在线教学资源的建设质量，补充、完善、整合各种理论和实践教学资源，完善教学资源库，保持资源建设的可持续性，支持教学过程的跟踪统计，体现师生的互动功能，拓宽课程教学空间，并结合线上线下混合式教学模式探索“智能+教育”，不断完善数字课程和数字教材的建设，更好地发挥课程的示范辐射作用。

3.贯彻落实《高等学校课程思政建设指导纲要》[5]，进一步梳理课程思政元素，建设丰富的课程思政案例库，探索将思政教育融入“工程力学”教学的形式与方法。同时，创新教育教学方法，研究线上、线下教学的不同课程思政方式，形成“工程力学”一流课程建设中思政教育的体系与方法，让价值引导的成分在“工程力学”课程设计和课堂教学中如盐在水，达到“春风化雨、润物无声”的育人效果。

参考文献

[1]奚绍中，邱秉权.工程力学教程[M].4版.邱秉权，沈火明，修订.北京：高等教育出版社，2019.

[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.

[3]余文森，宋源，丁革民.“课堂革命”与“金课”建设[J].中国大学教学，2019（9）：22-28.

[4]沈火明.西部工科高等教育教学改革论文集[M].成都：西南交通大学出版社，2020：1-5.

[5]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].（2020-06-01）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462

437.html.

Innovation Practice of “Engineering Mechanics” Course Construction

SHEN Huo-ming

（School of Mechanics and Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu，

Sichuan 611756， China）

Key words： first-class course; engineering mechanics; MOOC; digitalization; curriculum ideology and politics

作者：沈火明

工程力学专业课程设计论文 篇2：

建筑环境与设备工程专业课程教学改革与实践探讨

摘要：根据我校建筑环境与设备工程专业的特点，对本专业课程体系的改革以及课堂教学和实践教学方法进行探讨。指出原有专业课程设计体系中存在的问题以及围绕该问题采取的一系列改革措施，并在此基础上提出了多种教学手段相融合的教学方法，以供热、通风类课程为例，对该教学方法进行了设计和探讨，同时指出具体实施过程中需要解决的问题。

关键词：建筑环境与设备工程；课程体系；教学改革

作者简介：王颖泽（1981-），男，河北秦皇岛人，江苏大学能源与动力工程学院建筑环境与设备工程系，讲师。（江苏 镇江 212013）

基金项目：本文系江苏大学校级教改项目（项目编号：2011JGYB010）的研究成果。

建筑环境与设备工程专业是教育部于1998年将原有供热、通风与空调工程专业（简称暖通空调专业）与燃气工程专业合并后重新组建的一个新兴专业，其中还涵盖了给排水工程专业中的建筑给排水的部分内容。[1-2]作为一个重组后的专业，其所涵盖的内容并不是原有专业内容的简单合并，而是从学科的系统性和科学性角度对现有内容进行融合。从教育部公布的调整后的本科专业目录可知，建筑环境与设备工程专业是土建类一级学科下属的二级学科，但由于其涉及的专业基础课程多数是隶属于动力工程及工程热物理一级学科，为此当前开设该专业的大专院校均是在结合自身的具体情况和办学特点的基础上对其专业的从属进行归类。我校于1999年依托能源与动力工程学院开始着手组建建筑环境与设备工程系，并于2001年开始招收建环专业的本科生。由于办学历史较短，办学经验与老牌暖通类院校相比略显不足，在制定专业人才培养方案、课程体系等方面均存在某些不足。但是经过系室老师们不断的探索、改革，经过长期的实践，取得了较好的教学效果，同时也积累了一些宝贵的教学经验。本文以供热、通风类课程的教学改革为例，对建环专业课程体系改革以及课堂教学各环节进行回顾和探讨。

一、原有专业课程体系设置中存在的问题

办学之初，本专业以主要培养具有室内环境系统与设备及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊建筑环境研究开发的基础理论知识及能力，能在建筑环境与设备的设计研究、制造安装、物业管理等部门及相关的科研、生产、教学等单位从事工作的高级工程技术人才作为培养目标制定培养方案，提出以工程热应力、流体力学和传热学作为专业基础课，以建筑环境学、供热、通风、空气调节、燃气工程作为专业必修课，以建筑冷、热源，制冷等作为专业选修课并结合工程力学、机械、电子类课程以及相关的课程设计为整体的课程体系，通过几年的教学实践，发现原有课程设计体系存在如下的问题。

1.专业课程总学时过长，教学计划分布不均

相对于其他专业，由于建环专业是将原有的暖通专业与燃气工程专业进行了合并，其涵盖的内容有所增加。同时，由于专业课的教学主要集中在大三的下半学期以及大四的上半学期，而这一阶段正是学生考研复习和找工作的黄金时期，在考研和找工作的双重干扰下，学生不能集中精力进行专业课程的学习，进而导致课堂教学效果差，学生听课不认真的现象时有发生。

2.理论教学与课程设计脱节，课程设计时间不充裕

对于建环专业的学生来说，课程设计是检验其是否真正掌握专业知识的一个重要依据。但在课时安排上，为了避免与主干课程冲突，课程设计往往安排在学期之末，即在专业课程完全讲授完以后开始进行课程设计。这样就会造成在讲授理论知识时，学生无法掌握这些理论知识所具有的实践价值，而到进行课程设计时，学生对这些理论知识已经比较陌生，不知道如何利用理论知识来指导实践。同时，由于需要安排课程设计的专业课程较多，往往出现一个学期末要同时完成几门课程设计，时间比较紧张，此时学生还要面临考试、考研以及找工作等事情，无法抽出足够的精力来投入到课程设计中去，这就造成了课程设计的整体质量不高，并存在严重的抄袭现象。

3.实验课程涵盖内容不够全面，学生动手能力锻炼不足

在课程体系制定之初，相关实验环节部分也进行了考虑，但是在具体的实施过程中并没有将实验环节单独作为一个整体，而是将其融入到理论教学内，将实验环节所需的课时数纳入到理论教学之中，由于缺乏专业的实验任课教师，具体的教学安排则取决于专业任课老师的教学计划，这样一来，就导致实验课程不能充分受到重视，学生实验能力无法得到充分锻炼。

二、专业课程体系的改革与实践

针对原有专业课程体系存在的问题，我们在着手修订新的培养方案的同时，根据“基础厚、口径宽、能力强、素质高”的原则对专业课程体系的制定也进行了相关的调整。

1.强调学科基础，突出专业特色

建环专业的突出特色是人工热湿环境。随着当前人民生活水平的提高，人们对人居环境的要求日益提高，这就迫切需要有更宽厚的学科基础。因此，在修订培养方案时将工程热力学、流体力学、传热学、建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网六门课程作为专业主干课程。

2.减少专业重复内容，优化教学质量

建筑环境学、热质交换原理与设备、流体输配管网三门主干课程是将原有专业课程中的共性部分经提炼而形成的具有特色的专业理论课。为了避免与原有专业课程体系中的相关内容重复，就必须对原有专业必修课进行适当的调整和重组。以建筑环境学为例，该课程主要由建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境、建筑声环境、建筑光环境以及人对热湿环境的反应等知识模块组成。其中热湿环境与空气品质知识模块主要涉及的是太阳辐射对建筑物的热作用、围护结构热湿传递的机理、冷负荷与得热量的关系、典型冷（热）负荷计算方法的原理、通风稀释方程、新风量的确定、自然通风与局部通风等知识点，[3]而这些内容又分别涵盖在工业通风、供热工程以及空气调节等专业课程中，为了避免重复教学，就需对这些专业课程的知识体系进行适当的删减和合并，在不打乱教学系统性的同时减少教学的课时数。

3.注重课程设计与理论教学同步性，加强实践教学环节

原有课程体系调整的一个重点就是如何解决课程设计与理论教学存在的严重脱节问题。为了有效地解决这一问题，在现有的课程体系中引入理论教学与课程设计同步的教学思想，[4]即将课程设计穿插在理论教学的过程中，要求学生在学习理论知识的同时开始着手进行课程设计，这样就能够做到理论知识与实际应用的有机结合，同时也提高了学生的学习积极性。此外，应在原有课程体系中增加实践教学环节，加大实验课程以及生产实习课程所占的比例，锻炼学生的动手能力，激发学生运用自己所学的专业知识解决实际问题的热情。

三、多种教学手段相融合的教学构想与实施

通过对原有课程体系存在的问题进行相关改革，已经初步取得了较好的教学效果。但从具体的实施过程来看，还是暴露出了一些问题，导致调整后的课程体系无法充分发挥出预期的效果。究其原因主要是在具体的教学实践过程中，课堂教学、课程设计、实践教学等环节不能很好地融合。为此，笔者总结最近几年在供热、通风类课程教学过程中所积累的一些经验，结合本专业课程体系的调整提出了多种教学手段相融合的教学构想。其具体的思路如下。

1.深入分析理论教学、课程设计与实践教学各环节的内在联系，实现三者之间的有机融合

以工业通风和供热工程课程为例，两者的研究重点在通风管路以及室内供暖管路和供热管路的设计与运行的相关知识上，目的是培养学生具备一般民用建筑以及工业产房通风系统和供暖以及供热系统的设计能力。为此，在进行理论教学之前，可以先展开生产认知实习，即先带领学生走出校园，亲身接触一些已投入运行的系统设备，并结合其具体的运行过程简要地阐述这些设备的运行原理以及设计过程中需要掌握的基本内容。在认知实习结束后开始理论教学，同时将课程设计融入到其中，即理论教学一开始，就向学生布置课程设计任务，明确设计内容，并结合教学进度合理安排设计进度。当教学环节结束后，课程设计基本完成，此时再带领学生进行生产实习，在实习过程中让学生对课程设计进行自我总结，指出其中存在的问题，并在现场给学生进行指导。这样一来，一方面加深了学生运用理论知识解决实际问题的能力，同时也激发了学生深入研究专业理论知识的热情和积极性，为后面的毕业设计打下良好的基础。

2.因地制宜，平衡理论教学、课程设计与实践教学各环节的主次关系

仍以工业通风和供热工程课程为例，由于二者侧重解决具体的工程实际问题，所包含的理论基础较为薄弱。考虑到本专业学生的毕业去向问题（一部分选择就业，一部分选择考研），在理论教学、课程设计以及实践教学环节三者课时的分配上要结合学生的自身特点，因地制宜，灵活地调整三者之间的课时分配比例。即一方面重视理论教学、课程设计以及实践教学三者并行、有序进行，另一方面要依据学生自身的原则有所侧重。对于直接就业的学生要锻炼其动手实践的能力，而对于考研的学生，则要锻炼其理论功底。

四、结束语

本文对我校建筑环境与设备工程专业课程体系改革以及专业课程教学方法等问题进行了探讨。通过对本专业原有专业课程体系的调整和改革，教学质量已经有了一定的提高，而多教学手段融合的构想也在工业通风和供热工程的教学过程中开始实施，并初步取得成效。但是从完善本专业的教学体制和培养方案的角度来看，仍存在许多问题需要在今后的专业改革和教学改革中研究和探讨。

参考文献：

[1]高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]肖勇全.深入进行建筑环境与设备工程专业教学改革[J].暖通空调,2003,33(3):49-51.

[3]张昌,郑万兵,汤文化,等.建筑环境与设备工程专业课程体系的研究与实践[J].高等建筑教育,2008,17(3):35-40.

[4]苏华.建筑环境与设备工程专业课程设计探讨[J].高等教育研究,2010,27(1):88-90.

（责任编辑：麻剑飞）

作者：王颖泽

工程力学专业课程设计论文 篇3：

工程力学课程素质教育探索与实践

摘要：分析目前工程力学教学中存在的问题，为提高学生综合素质，在加强理论教学与实践应用的相互渗透、强化学生的科学思维能力培养、工程事故案例分析等多个方面进行了有益探索，提出了工程力学教学过程中实施素质教育的具体方案。

关键词：工程力学；素质教育；工程能力

一、工程力学课程教学中存在的问题

其一，虽然强调工程力学课程为后续专业课程提供基础，但不重视课程本身与实践的联系。由于教材忽视理论与工程实际之间联系，如果教师仅按照教材讲授，会显得机械和枯燥，学生在学习时就容易把它看作是一门抽象难懂的理论课程。理论与工程实际脱节，难以激发学生的学习兴趣。

其二，课程教学以传授知识为教学目标，学生片面地认为只要会做题就行，忽视课程本身对学生综合素质的培养。

其三，“填鸭式”教学方法忽视了学生的主观能动性，在引导学生主动参与教学、主动探索和思维训练方面有较大的缺陷，不利于学生综合素质的提高。

其四，工程力学教材在内容体系上将理论力学与材料力学两部分内容截然分开。材料力学按照杆件的拉压、剪切、扭转、弯曲4种基本变形分别独立地介绍。这样的编排作为教材内容体系无可厚非，但教学时如果照本宣科，一味孤立地研究某一问题，零散知识点的学习将使学生难以从整体上把握工程力学的全貌，不能形成知识体系，更何况利用工程力学的知识去解决工程实际问题。

工程力学对学生的情感态度、价值观念、工作作风以及综合素质都有着极为重要的影响。在教学过程中，教师要不失时机地引导学生体会工程力学给自己带来的自尊和自信，感悟工程力学给自己带来的智慧和启迪，享受工程力学带来的使自己终生受益的良好习惯，通过工程力学学习提高综合素质。因此，在工程力学课程教学全过程实施素质教育策略，必须改变过去只重视传授知识和技能却忽视素质培养的做法，探索工程力学课程素质教育的具体实施方案，有意识地加强对学生人文素质、科学素质和工程能力培养，提高学生综合素质，为学生今后的学习、工作奠定良好的基础。学生素质教育与能力培养是一项庞大而艰巨的系统工程，工程力学对提高学生的综合能力和素质是相当重要的［1］。

近年来，项目组从对学生工程能力和综合素质培养的角度出发，结合实际的教学工作，对工程力学课程素质教育的具体实施进行了有益的尝试。

二、通过创设教学情境加强理论教学与实践应用的相互渗透

工科专业应用型创新人才的培养，首先要增强学生的实践意识和工程意识。在人才培养过程中应特别注意学生工程能力的培养和训练，在加强基础理论教学，拓宽学生知识面，为学生打下宽厚的工程力学理论基础的同时，加强基础理论的应用，把知识的应用渗透到教学的全过程。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

严慕容，等工程力学课程素质教育探索与实践

由于目前国内大部分的工程力学教材关于工程实例的内容不多，几乎所有的例题和习题均是针对已经简化好的常见几种标准的约束类型和杆、梁、轴、柱等模型，学生感觉课堂理论与工程实践脱节。因此，在讲授理论知识的同时应尽可能创设与工程实际相近的教学情境，将抽象的理论与具体的工程实例结合讲授，使学生感受到工程力学知识在工程实际中的重要作用，体会到所学课程的价值，并有效地激发学生的求知欲，提高课堂教学效果。如在学习了工程上常见的标准约束类型及约束反力之后，介绍工程实际中真实约束的构造和作用，并要求学生在课后观察分析生活和工程实际中各种具体约束，并把它与常见的标准约束类型归类，使学生理解约束这一抽象概念。又如在讲授弯曲强度理论中关于合理截面、合理支承、等强度梁等概念前，要求课前观察实际工程中承受弯曲构件的截面形状、放置方式，并思考：“在截面积相等的前提下，圆管较实心杆在抗弯强度上有何优点？吊运长杆状构件时，其合理的吊点是否应设置在两端？扁担合理的截面形状变化是什么？”问题的设置有助于引发学生观察、思考，带着问题预习，对授课难点可以在在课堂上安排适当的提问和讨论环节。又如讲解轴的合理截面形状的问题时，结合麦杆、动物的骨骼等空心圆截面，说明它们的合理性是自然界长期进化的结果，通过这些直观的事例加深学生对合理截面形状的认识。总之，把工程力学的应用性环节贯穿每一个章节，起到了良好的教学效果。

三、通过探究式教学模式强化学生科学思维能力的培养

课堂教学中应改变传统的以教师为中心的教学模式，采取教师指导下的以学生为中心的探究式教学模式，培养学生主动学习的兴趣和自觉性，掌握自学方法，形成对知识信息的分析、综合和运用能力，促进学生素质的提高。通过不断引导学生寻找各部分知识点的逻辑关联，将课程所有知识点整合成完整的逻辑链图，形成层次化、网络化的工程力学知识体系。如在静力学部分，按照一般的认知规律，按特殊力系到一般力系的顺序讲授后，引导学生整理出从空间一般力系倒推出各种特殊力系合成与平衡的逻辑框图，这样学生就理清一般力系与特殊力系的逻辑关系，形成局部的知识网络。又如讲完轴向拉、压变形后，引导学生归纳、总结出材料力学研究方法的步骤框图，并指出扭转、弯曲等基本变形杆的强度、刚度等问题的分析思路是一致的，这样，看似零散毫无关联的知识点，由于研究方法的统一穿引形成了一条完整的主线。工程力学包含了理论力学与材料力学两部分，内容体系相对独立且各有侧重但又相互关联。如果在教学中不注意引导，学生在学习中就会产生概念模糊、理论零散的感觉，不利于科学思维的培养。因此，教学时要注意这两部分内容之间的联系与渗透，引导学生将这两部分内容连成有机的整体。在教学过程中，从各自研究对象、分析方法、基本概念上引导学生不断地对比、关联。如在讲到位移时，提出位移分为刚性位移和变形位移两类：若物体中任意两点的相对位置没有变化，则这时物体的位移称为刚性位移，理论力学中，当刚体作平动或转动时的位移就是刚性位移；若物体中任意两点的相对位置发生了变化，则这时物体的位移称为变形位移，材料力学中所研究的物体位移，是与线应变或角应变有关的变形位移。又如在讲解构件内力计算时，引导学生回顾理论力学中关于各种力系的平衡条件，使学生明白截面法其实就是力系平衡理论的应用。此外，关于物体的弹性力势能与构件应变能，刚体的转动惯量与截面惯性矩、桁架内力与拉压杆的轴力等，通过这些相关概念、方法的对比分析，使学生加强课程章节之间和各方法之间的联系，达到知识和方法的融合，起到温故知新、融会贯通、事半功倍的效果。

在习题课中，着重引导学生以一题多解的思路进行分析，强调平时作业中解题步骤表述的严密性和合理性，使学生对知识理解透彻、表达严谨。通过强化学生的逻辑思维训练，改变学生的工程力学知识点零散、系统性不强和理解不透彻的弊端，提升学生的科学思维能力。

四、通过工程事故案例分析培养学生人文素质

事故分析是一门综合性学科，涉及到力学、材料、设计、施工、质量管理等多方面知识。教师在不断优化自己知识体系的同时，平时要多留心收集有关资料作为教学素材，在介绍有关知识点时穿插介绍相关的事故案例［2］。在教学中精选一些与教学内容相关的案例进行研究探讨，如在讲解连接件的强度问题时，介绍近期在中国多个城市发生的几起电梯事故，其原因都是由于扶梯主机固定螺栓松脱或被切断使主机支座移位，造成驱动链条脱离链轮，扶梯在重力的作用下下滑，导致多人伤亡。这样鲜活的案例使学生树立工程安全意识与社会责任感。由于各种原因导致结构丧失承载能力、出现重大工程事故的例子不胜枚举，有些可通过视频等方式给学生直观感受，如：播放1940年11月7日美国华盛顿州的塔科马大桥在风载下倒塌的视频，这起由于对大桥的空气动力学问题和结构分析不严密所致的事故；美国纽约911恐怖袭击事件中高达110层的世贸中心双子塔倒塌的力学原因，可以结合压弯组合、冲击、材料的力学性能等方面进行分析；因核反应堆外壳所承受的蒸汽压力和温度远远超过设计值而发生强度失效，导致了1986年前苏联切尔诺贝利核电站大爆炸的案例。此外还有常见于报端的有关建筑工地棚架失稳、塔吊钢丝断裂等导致的工程事故等。残酷的工程事故造成了重大人员伤亡和经济财产的损失，令学生心灵震撼。工程力学教学中分析一些重大工程事故案例的力学问题，使教材上看似枯燥的力学知识如强度、刚度、稳定性、材料的力学性能等，在事故分析中更显得鲜活而重要，教学中通过重大工程事故分析非常有说服力，使学生从内心深处产生学好材料力学的强大动力，激发学生的学习主动性，在培养学生的工程素质的同时培养学生的人文素质，　即责任意识、安全意识、严谨的工作作风、可持续发展的能力，以使教学达到“传道、授业、解惑”的最高境界，真正实现教书育人［3］。

五、通过课程设计强化学生综合分析问题能力

在工程力学教学中培养学生综合分析问题的能力，可针对不同专业的要求，从强度、刚度、稳定性的观点出发，在工程实际中选取一些较为复杂的构件，要求学生从全面、整体的角度予以解答，并撰写课程设计论文。这样既可以深化课堂内容，使知识系统化，又可培养了学生应用工程力学原理解决实际工程问题的能力，做到学中做、做中用，学用结合，既能系统应用所学过的基础课知识（如高等数学、工程图学、算法语言、计算机和工程力学等），又为后继课程的学习打下基础，使各教学环节和教学内容有机联系。学生在撰写论文的过程中，可以锻炼综合分析和解决问题的能力及独立获取知识的能力，强化学生的综合素质。

参考文献：

［1］胡海岩.对力学教育的若干思考［J］.力学与实践，2009，31（1）：70-72.

［2］向长奎.材料力学教学利用工程事故教书育人的探讨［J］.山西建筑，2007，33（28）：229-230.

［3］王建立，张岚.联系其他领域搞好《工程力学》教学［J］.中国科教创新导刊，2009（25）：201-202.

编辑 詹燕平

作者：严慕容